Gorionik za plinsko zavarivanje. Ugradnja gorionika za zavarivanje. Princip rada injekcionog gorionika Crtež injekcionog gorionika

Plinsko zavarivanje je zavarivanje rastopljenim metalom. Tokom ovog procesa, ivice metalnih delova delova se zagrevaju do tačke topljenja plamenom gasnog plamenika.

Visoka temperatura na kojoj se metal topi nastaje paljenjem mješavine plina i kisika. Otopljena žica za punjenje koristi se za popunjavanje praznina koje nastaju kada se ivice metala spoje.

Gorionici za plinsko zavarivanje.

Da bi se dobio plamen za zavarivanje potreban za rad s metalima, koristi se gorionik. Uz njegovu pomoć možete kontrolirati snagu i jačinu plamena u utvrđenim granicama. Unatoč svoj vanjskoj jednostavnosti proizvoda, gorionik je složen i značajan element u zavarivanju.

Slika br. 1 prikazuje plamen plinskog gorionika sa indikatorima temperature.

Prema svom dizajnu, plamenici za plinsko zavarivanje dijele se na:

• injekcija;
• bez injektora.

Prema korištenom gorivu:

• acetilen;
• za ostale gasove i tečna goriva.

Redosled upotrebe može biti:

• priručnik,
• mašinom.

Injektorski i neinjektorski plamenici za gasno zavarivanje.

Strukturno prisustvo mlazne pumpe u gorioniku određeno je nivoom pritiska pri kojem se gorivo dovodi u nju. Ako je visoka, onda nije potrebno dodatno ubrizgavanje goriva; Pri niskom pritisku potrebno je više plina, pa se koristi prinudno napajanje pomoću injektora. Da biste stvorili plamen za zavarivanje, morate dobiti visokokvalitetnu mješavinu kisika i goriva u komori za miješanje baklje.

Plamenik bez injektora ima jednostavniji dizajn. Gorivo i kiseonik se dovode u mikser istovremeno pomoću sistema snabdevanja koji se sastoji od creva, potrebnog broja slavina (ventila) i bradavica. U mikseru se formira homogena smesa.

Homogena smjesa teče kroz cijev na vrhu do usnika, pali se i stvara plamen za zavarivanje. Da bi proces sagorevanja ispunio potrebne zahteve, pritisak kojim se mešavina dovodi iz usnika mora biti u strogo određenim granicama. Ako je brzina veća od podešene, plamen će se, odvojivši se od reza gorionika, ugasiti. Ako je niži, tada će smjesa, koja uđe u gorionik, eksplodirati u njemu. Brzina dovoda zapaljive smeše (acetilen-kiseonik) varira od 70 do 160 m/sec, zavisi od tipa usnika, veličine kanala i procentualnog sastava smeše.

Gorionici visokog pritiska mogu koristiti vodonik ili metan. Jednostavan je za korištenje i jednostavan za postavljanje. Ali, u poređenju sa injekcionim gorionicima niskog pritiska, oni se koriste mnogo rjeđe.

Rad gorionika niskog pritiska.

Kiseonik pod visokim pritiskom (oko 4 atmosfere) ulazi u gorionik kroz dovodni sistem koji se sastoji od bradavice i ventila za podešavanje. Prolazi kroz injektor velikom brzinom. Pod uticajem struje kiseonika u komori mlazne pumpe stvara se pritisak ispod atmosferskog i usisava se zapaljivi gas. Kroz bradavicu i ventil ulazi u injektorsku komoru, a zatim u komoru za miješanje, spaja se s kisikom i kroz kanal teče do usnika brzinom unutar strogih granica.

Potrošnja kiseonika se ne menja i na nju ne utiču spoljni faktori, za razliku od potrošnje upotrebljenog gasa. Povećanje temperature usnika i vrha plamenika, promjena tlaka i povećanje otpora povećavaju potrošnju acetilena.

Ostale vrste gorionika.

U nekim industrijama koriste se plamenici za plinsko zavarivanje koji rade na tečna goriva kao što su benzin ili kerozin. Princip se zasniva na prskanju mješavine kerozin-kiseonik i isparavanju finih kapljica goriva od zagrijavanja iz usnika.

Za nesmetan rad, trenutno korišteni gorionici moraju ispunjavati sljedeće sigurnosne zahtjeve:

• plamen za zavarivanje mora biti određenog oblika;
• podešavanje plamena u potrebnim granicama;
• otpornost na vanjske utjecaje i sigurnost rada;
• jednostavnost upotrebe.

Plinski plamenik za zavarivanje je specijalizirana konstrukcija u kojoj se zapaljivi plin ili para posebne tekućine miješa s kisikom iz okoline. Zahvaljujući tome nastaje stabilan plamen zavarivanja potrebne snage. U principu, općenito je prihvaćeno da je ova oprema jedan od glavnih radnih alata plinskog zavarivača.

Postoji nekoliko vrsta gorionika za zavarivanje. Unatoč činjenici da je princip njihovog rada približno isti, oni mogu imati niz karakteristika:

• Dizajn injektora i neinjektora - razlikuju se jedni od drugih u tehnologiji dovoda kisika u područje izgaranja;
• Gas ili tečnost. U prvom se koristi poseban zapaljivi plin za dobivanje plamena potrebne temperature, dok drugi rade na benzinu ili pari kerozina;
• Specijalizirani ili univerzalni, potonji se mogu koristiti za bilo koji posao koji se odnosi na rezanje ili zavarivanje metala;
• Jednoplamenski i višeplamenski se razlikuju u zavisnosti od protoka dovedenog plamena;
• Strojno i ručno;
• Gorionici za plinsko zavarivanje mogu se klasificirati prema snazi: niske, srednje, visoke.

Princip rada bez ubrizgavanja

Ako gorionik za zavarivanje radi pod visokim pritiskom i ima injektor, tada će njegov dizajn biti mnogo jednostavniji u odnosu na dizajn u kojem je pritisak mnogo niži. Tehnologija njegovog rada je sljedeća:

• Kiseonik ulazi u njega kroz posebne vratove napravljene od gume, prolazeći kroz ventil, a zatim se šalje u mikser;
• U mikseru se ceo tok deli na mnogo malih mlaznica i usmerava u mlaznicu miksera. Koristeći istu tehnologiju, šalje se na poseban ventil;
• Rezultirajuća smjesa u MIG-MAG gorionicima za zavarivanje prolazi kroz tok plina značajnog poprečnog presjeka, gdje se cirkulacija završava, a na izlazu se ispostavi da je najhomogenija;
• Na vrhu cijevi nalazi se usnik, koji je napravljen od izdržljivog bakra koji ne oksidira. Smjesa na izlazu će odmah potpuno izgorjeti, a temperatura će biti prilično visoka, što će biti znatno više u odnosu na tačku topljenja metala.

Da bi gorionik namijenjen za plinsko zavarivanje, protok plina mora izlaziti ravnomjerno najpreciznije podešenom brzinom, a smjesa mora potpuno izgorjeti. Ako je izlazna brzina plina mala, tada se plamen može pomaknuti u gornji dio plamenika - to je prilično opasno, jer se u plameniku često događa eksplozija ove smjese.

Ako je brzina prevelika, plamen će se odvojiti od usnika i pomicati se sve dalje od reza, što će u konačnici dovesti do njegovog slabljenja. Da biste odredili potrebnu brzinu, potrebno je uzeti u obzir nekoliko važnih podataka: od čega se sastoji zapaljiva smjesa, koji je unutarnji promjer mlaznice, kako je dizajniran usnik. Moguće je izračunati ispravnu količinu goriva samo ako su svi ovi podaci poznati.

Smatra se da je prosječna vrijednost u rasponu od 70 do 160 m/s. Da bi se na kraju postigla odgovarajuća izlazna brzina, biće potrebno stvoriti pritisak reda veličine 0,5 atmosfere, a pritisak za gas ili paru i kiseonik će biti približno isti.

Injektorski gorionici

Dizajn gorionika za zavarivanje uključuje upotrebu acetilena, vodika ili metana kao goriva i vrlo je jednostavan za korištenje. Princip rada je sljedeći: kisik iz cilindra ulazi kroz poseban ventil, prolazeći kroz konus injektora, i ulazi u komoru za miješanje. Zapaljivi gas se pumpa kroz injektor i intenzivno se meša sa kiseonikom. Nakon toga, formirana smjesa se šalje kroz cijev za vrh u nastavak za usta. Zahvaljujući uglavnom kiseoniku, pritisak gasa koji izlazi iz mlaznice za usta postaje znatno manji od atmosferskog pritiska.

Međutim, za kvalitetno sagorijevanje i postizanje normalne temperature mora biti najmanje 3,5 atmosfere. Vrijedi napomenuti da gorionik za ubrizgavanje ima jedan vrlo ozbiljan nedostatak: sastav zapaljive smjese ostaje promjenjiv, što ne omogućava kvalitetno i stalno sagorijevanje.

Unatoč činjenici da ovaj proizvod radi na niskim pritiscima, koristi se mnogo češće od dizajna dizajniranih za visoki tlak. Struktura ovog proizvoda je nešto složenija, jer sadrži posebnu rashladnu jedinicu za gorionik za zavarivanje. Činjenica je da nizak pritisak uzrokuje prilično snažno zagrijavanje mlaznice i drugih elemenata. Ovdje je glavna stvar spriječiti pregrijavanje i eksploziju komore u kojoj se formira zapaljiva smjesa.

Značajke zavarivanja pomoću plinskog plamenika

Prije svega, plinske baklje odlikuju se činjenicom da su savršene za poluautomatske ili automatske radove zavarivanja, kada se žica za zavarivanje dovodi bez upotrebe ruku, što uvelike olakšava tehnološki proces.

Zahvaljujući automatskom zavarivanju, možete kvalitetno zavariti sva teško dostupna područja, a morat ćete uložiti minimalan napor. Količina otpada od takvog rada je minimalna. Zavareni šav je prilično čvrst u mnogo kraćem vremenskom periodu nego kod elektrolučnog zavarivanja. Nema previše nedostataka ove tehnologije, oni se odnose, prije svega, na prilično visoku cijenu opreme i komponenti. Čitav sistem je složen u smislu dizajna, proizvodi su veoma teški i glomazni, pa će njihovo premještanje s jednog mjesta na drugo biti vrlo problematično.

Proces zavarivanja se sastoji od sljedećih faza:

• Područja dijelova koji se zavaruju moraju se temeljito očistiti od svih tragova rđe ili korozije. To možete učiniti pomoću posebne metalne četke pričvršćene na kutnu brusilicu.
• Obavezno odmastite površinu pomoću TIG-a ili drugih spojeva, inače potrošna elektroda neće previše čvrsto prianjati za metal;
• Aktivira se plinski plamenik, pokreće se poluautomatski mehanizam za dovod elektroda i počinje direktan rad spajanja metalnih elemenata;
• Obavezno postavite brzinu dodavanja elektrode. Zavisi od vrste metala koji se zavaruju, njihove debljine i niza drugih faktora.

Kako pravilno rukovati gorionikom?

Prije nego što započnete stvarni rad, morate provjeriti koliko dobro radi komponenta za ubrizgavanje opreme. Da biste to učinili, spojite crijevo reduktora kisika na bradavicu koja opskrbljuje kisik. Pažljivo podignite pritisak u sistemu na radni pritisak.

Kada kisik prođe kroz injektor, u acetilenskom kanalu bi trebao nastati vakuum. Ako jeste, prst će se zalijepiti za acetilensku bradavicu. U tom slučaju spojite oba crijeva i pažljivo ih pričvrstite tek nakon što se zapaljiva smjesa može zapaliti i podesiti veličinu plamena.

Po završetku rada prvo zatvorite ventil acetilenskog cilindra, a zatim zatvorite ventil za kiseonik. Ako postupite suprotno, vatra može zahvatiti crijevo kroz koje se dovodi acetilen, što može dovesti do eksplozije. Ako se poštuje tehnologija rada, bit će moguće dobiti pouzdanu vezu koja će dugo zadržati svoju snagu.

Gorionici se dijele na injektorske i neinjektorske, jednoplamenske i višeplamenske, za plinovita goriva (acetilen i dr.) i tečna (pare kerozina). Najviše se koriste injekcioni gorionici koji rade na mješavini acetilena i kisika.

Dijagram i princip rada injekcionog gorionika. Gorionik se sastoji od dva glavna dijela - bureta i vrha (sl. 64). Bure ima kiseonik 1 i acetilen 16 bradavice sa cevčicama 3 I 15 , ručka 2 , okvir 4 sa kiseonikom 5 i acetilen 14 ventili. Na desnoj strani gorionika (gledajući u smjeru strujanja plina) nalazi se ventil za kisik 5 , a na lijevoj strani je acetilenski ventil 14 . Ventili se koriste za pokretanje, regulaciju protoka i zaustavljanje dovoda gasa kada se plamen ugasi. Vrh koji se sastoji od injektora 13 , komora za miješanje 12 i usnik 7 , pričvršćen je na tijelo cijevi gorionika preklopnom maticom.

Injektor 13 To je cilindrični dio sa centralnim kanalom malog prečnika za kiseonik i perifernim, radijalno lociranim kanalima za acetilen. Injektor je uvrnut u komoru za mešanje vrha i nalazi se u montiranom gorioniku između komore za mešanje i kanala za dovod gasa tela gorionika. Njegova svrha je stvaranje razrijeđenog stanja strujom kisika i usisavanje acetilena koji se dovodi pod pritiskom od najmanje 0,01 kgf/cm 2 . Vakuum iza injektora se postiže zahvaljujući velikoj brzini (oko 300 m/s) mlaza kiseonika. Pritisak kiseonika koji ulazi kroz ventil 5 kreće se od 0,5 do 4 kgf/cm 2 .

Uređaj za ubrizgavanje je prikazan na sl. 65.

U komori za miješanje kisik se miješa s acetilenom i smjesa ulazi u kanal usnika. Zapaljiva smjesa koja izlazi iz usnika brzinom od 100 - 140 m/s gori pri paljenju, formirajući acetilen-kiseonički plamen sa temperaturom do 3150°C.

Komplet baklje uključuje nekoliko brojeva vrhova. Za svaki broj vrha određuju se dimenzije kanala injektora i dimenzije usnika. U skladu s tim se mijenja potrošnja kisika i acetilena pri zavarivanju.

Dizajn propan-butan-kiseonika gorionika razlikuje se od acetilen-kiseonika gorionika po tome što se nalazi uređaj ispred usnika 10 (Sl. 64) za zagrevanje mešavine propan-butan-kiseonik. Za povećanje temperature plamena potrebno je dodatno zagrijavanje. Redovni usnik zamijenjen je modificiranim dizajnom usnika.

Tehničke karakteristike injekcionih gorionika. Trenutno industrija proizvodi gorionike za zavarivanje srednje snage - "Zvezda", GS-3 i male snage - "Zvezdochka" i GS-2. U pogonu su i gorionici "Moskva" i "Maljutka", proizvedeni prije 1971. godine.

Svetiljke "Moskva", "Zvezda" i GS-3 su namenjene za ručno oksi-acetilensko zavarivanje čelika debljine 0,5 - 30 mm.

Komplet gorionika srednje snage uključuje cijev i sedam vrhova pričvršćenih na cijev gorionika preklopnom navrtkom (Tabela 15. Potreban set uključuje vrhove br. 3, 4 i 6, najčešće potrebne pri izvođenju radova zavarivanja, preostale vrhove). isporučuju se na zahtjev potrošača. Gorionici "Zvezdochka", GS-2 i "Malyutka" se isporučuju sa vrhovima br. 0, 1, 2, 3. U gorionicima "Zvezda", GS-3, "Zvezdochka" usnici su izrađeni od bronze Br.Kh 0,5, metal otporniji od MZ bakra, koji se koristio za proizvodnju pisača za gorionike "Moskva" i "Malyutka". Iz tog razloga, radni vek proizvedenih gorionika je produžen u odnosu na prethodno proizvedene.

Plamenici tipa GS-3 rade sa crevima prečnika 9 mm. Gorionici male snage "Malyutka", "Zvezdochka" i GS-2 dizajnirani su za zavarivanje čelika debljine 0,2 - 4 mm. Gorionici GS-2 rade sa gumenim crevima prečnika 6 mm.

Za smjesu propan-butan-kiseonik, industrija proizvodi gorionike tipa GZU-2-62-I i GZU-2-62-II; prvi je namijenjen za zavarivanje čelika debljine od 0,5 do 7 mm, drugi je za zagrijavanje metala. Za plameno čišćenje metalnih površina od rđe, stare boje itd., proizvodi se kisik-acetilenski gorionik GAO (acetilenski plamenik, čišćenje). Širina površine koju gorionik obrađuje u jednom prolazu je 100 mm.

Za kaljenje metala proizvode se vrhovi NAZ-58 za cijev gorionika GS-3.

Zavarivanje i druge vrste obrade metala propan-butan-kiseoničkim plamenom mogu se izvoditi gorionikom GZM-2-62M sa četiri vrha.

Neispravnost uređaja za ubrizgavanje dovodi do povratnog udara i smanjenja opskrbe acetilena u zapaljivoj smjesi. Rezerva acetilena je povećanje njegovog protoka kada je acetilenski ventil gorionika potpuno otvoren u poređenju sa nominalnim protokom za dati broj usnika. Uzroci ovih problema mogu biti začepljenje kanala za kiseonik, prekomerno povećanje njegovog prečnika usled habanja acetilenskih kanala, pomeranje injektora u odnosu na komoru za mešanje i spoljašnja oštećenja injektora. Za normalan rad gorionika, prečnik izlaznog kanala usnika mora biti jednak prečniku kanala komore za mešanje, a prečnik kanala injektora mora biti 3 puta manji.

Sjedište injektora je podešeno za injektore uključene u komplet gorionika.

U gorioniku Zvezda se mogu koristiti brizgaljke iz moskovskog gorionika, a u gorioniku Zvezdočka injektori iz gorionika Malyutka.

Gorionik se provjerava radi ubrizgavanja (vakuma) svaki put prije početka rada i prilikom zamjene vrha. Da biste to učinili, uklonite acetilensku čauru iz bradavice i otvorite ventil za kisik. U acetilenskoj bravici radnog gorionika treba stvoriti usis, što se može otkriti dodirivanjem otvora bradavice prstom.

Održavanje usnika u ispravnom stanju osigurava normalan plamen u obliku i veličini (vidi Poglavlje X). Usnici rade na visokim temperaturama, podložni su mehaničkom uništavanju od prskanja zavarivanja i zahtijevaju održavanje (čišćenje, hlađenje, itd.). Odjeli, ogrebotine i naslage ugljika na zidovima izlaznog kanala usnika smanjuju brzinu izlaska zapaljive smjese i doprinose stvaranju pucanja i povratnih paljenja, narušavajući oblik plamena. Ovi nedostaci se otklanjaju podrezivanjem kraja usnika za 0,5 - 1 mm, kalibracijom i poliranjem izlaznog otvora.

Nakon svake popravke, dijelovi gorionika moraju se odmastiti benzinom B-70.

Gorionici bez injektora rade pod istim pritiskom kiseonika i acetilena, jednakim 0,1 do 0,8 kgf/cm 2 . Ovi gorionici osiguravaju konstantniji sastav zapaljive smjese tokom rada. Gorionici bez injektora mogu se napajati acetilenom, bilo iz cilindara ili iz generatora srednjeg pritiska.

Specijalni gorionici. Za obradu materijala u plinskom plamenu ponekad je preporučljivo koristiti posebne plamenike. Industrija proizvodi plamenike za zagrijavanje metala u svrhu termičke obrade, uklanjanje boje, rđe, plamenike za lemljenje, zavarivanje termoplasta; nanošenje plamena, itd. Osnovni dizajn specijalnih gorionika je u mnogo čemu sličan gorioniku koji se koristi za zavarivanje metala. Razlika je u obliku i veličini pisača, kao i u izlaznoj toplini, obliku i veličini plamena. Specijalni gorionici se proizvode za bilo koji zapaljivi plin.

Kontrolna pitanja

1. Zašto se acetilen uglavnom koristi za gasno zavarivanje iz zapaljivih gasova?

2. Recite nam o klasifikaciji generatora acetilena.

3. Koju ulogu ima injektor u gorioniku?

4. Kakav uticaj ima uređaj za ubrizgavanje i dizajn usnika na rad gorionika?

5. Koje vrste specijalnih gorionika postoje?

Plamenici u kojima dolazi do stvaranja mješavine plina i zraka zbog energije struje plina nazivaju se injekcija. Glavni element injekcionog gorionika je injektor koji usisava vazduh iz okolnog prostora u gorionike.

U zavisnosti od količine ubrizganog vazduha, gorionici mogu biti sa nepotpunim ubrizgavanjem vazduha i sa potpunim prethodnim mešanjem gasa sa vazduhom.

Gorionici sa nepotpunim ubrizgavanjem vazduha. Samo dio zraka potrebnog za sagorijevanje ulazi u front sagorijevanja; ostatak zraka dolazi iz okolnog prostora. Takvi gorionici rade na niskom pritisku plina. Zovu se injekcioni gorionici niskog pritiska (slika 3, a).

Glavni dijelovi injekcionih gorionika su regulator primarnog zraka, mlaznica, miješalica i razdjelnik (vidi sliku 3).

Rice. 3. Atmosferski plinski gorionici ubrizgavanja:

a - nizak pritisak; b - gorionik za kotao od livenog gvožđa; 1 - mlaznica; 2 - injektor; 3 - konfuzer; 4 - difuzor; 5 - kolektor; 6 - rupe; 7 - regulator primarnog zraka

Regulator primarnog zraka 7 je rotirajući disk ili podloška i regulira količinu primarnog zraka koji ulazi u gorionik. Mlaznica 1 služi za pretvaranje potencijalne energije pritiska gasa u kinetičku energiju, odnosno da mlaz gasa daje takvu brzinu da obezbedi neophodan unos vazduha. Mješalica plamenika se sastoji od tri dijela: injektora, konfuzora i difuzora. Injektor 2 stvara vakuum i curenje vazduha. Najuži dio miješalice je konfuzer 3, koji izravnava struju mješavine plina i zraka. U difuzoru 4 dolazi do konačnog miješanja mješavine plina i zraka i povećanja njenog tlaka zbog smanjenja brzine.

Iz difuzora plinsko-vazdušna mješavina ulazi u razdjelnik 5, koji je raspoređuje između otvora 6. Oblik razdjelnika i lokacija otvora zavise od vrste gorionika i njihove namjene.

Razvodni razvodnik plamenika bojlerskih bojlera ima oblik kruga; za gorionike protočnih bojlera, razdjelnik se sastoji od paralelnih cijevi; za jedinice sa izduženim ložištem, razdjelnik je izdužen; Gorionici za kotao od livenog gvožđa (slika 3, b) imaju pravougaoni kolektor sa velikim brojem malih rupa.

Niskotlačni injekcioni gorionici imaju niz pozitivnih osobina, zahvaljujući kojima se koriste u kućnim plinskim aparatima, kao i u plinskim uređajima za ugostiteljske objekte i druge kućne potrošače plina. Injekcioni gorionici se takođe koriste u kotlovima za grejanje od livenog gvožđa.

Glavne prednosti niskotlačnih injekcionih gorionika: jednostavnost dizajna, stabilan rad gorionika pri promjeni opterećenja; pouzdanost i jednostavnost održavanja; tihi rad; mogućnost potpunog sagorevanja gasa i rada na niskim pritiscima gasa; nedostatak dovoda vazduha pod pritiskom.

Važna karakteristika injekcionih gorionika sa nepotpunim mešanjem je koeficijent ubrizgavanja - odnos zapremine ubrizganog vazduha i zapremine vazduha potrebnog za potpuno sagorevanje gasa. Dakle, ako je za potpuno sagorijevanje 1 m3 plina potrebno 10 m3 zraka, a primarni zrak je 4 m3, tada je koeficijent ubrizgavanja 4: 10 = 0,4.

Karakteristika gorionika je i omjer ubrizgavanja - omjer primarnog zraka i protoka plina gorionika. U ovom slučaju, kada se ubrizgava 4 m3 zraka na 1 m3 sagorjelog plina, omjer ubrizgavanja je 4.

Prednost injekcionih gorionika je njihova samoregulirajuća osobina, tj. održavanje konstantne proporcije između količine plina dovedene u gorionik i količine ubrizganog zraka pri konstantnom tlaku plina.

Granice stabilnog rada injekcionih gorionika ograničene su mogućnostima odvajanja i proboja plamena. To znači da je moguće povećati ili smanjiti pritisak plina ispred gorionika samo u određenim granicama.

Gorionici sa potpunim prethodnim miješanjem plina i zraka. Ubrizgavanje cjelokupnog zraka potrebnog za potpuno sagorijevanje plina osigurava se povećanim pritiskom plina. Gorionici za potpuno miješanje plina rade u rasponu tlaka od 5000 Pa do 0,5 MPa. Zovu se gorionici srednjeg pritiska i koriste se uglavnom u kotlovima za grijanje i za grijanje industrijskih peći. Toplinska snaga gorionika obično ne prelazi 2 MW. Glavne poteškoće u povećanju njihove snage su poteškoće u borbi protiv prodora plamena i glomaznosti miksera.

Ovi gorionici proizvode baklju slabog svjetla, koja smanjuje količinu topline zračenja koja se prenosi na zagrijane površine. Da bi se povećala količina toplote zračenja, u ložištima kotlova i peći efikasno je koristiti čvrsta tijela koja percipiraju toplinu iz produkata sagorijevanja i zrače je na površine koje primaju toplinu. Ova tijela se nazivaju sekundarni emiteri. Kao sekundarni emiteri koriste se vatrootporni zidovi tunela, zidovi peći, kao i posebne perforirane pregrade postavljene na putu kretanja produkata izgaranja.

Gorionici sa potpunim prethodnim miješanjem plina i zraka dijele se na dva tipa: sa metalnim stabilizatorima i vatrostalnim mlaznicama.

Injekcioni gorionik koji je dizajnirao Kazantsev (IGK) sastoji se od regulatora primarnog vazduha, mlaznice, konfuzora, mešalice, mlaznice i pločastog stabilizatora (slika 4).

Rice. 4. IGK injekcioni gorionik:

1 - stabilizator; 2 - mlaznice; 3 - konfuzer; 4 - mlaznica; 5 - regulator primarnog zraka

Regulator primarnog zraka 5 gorionika istovremeno funkcionira i kao prigušivač buke, koji nastaje zbog povećanih brzina mješavine plina i zraka. Pločasti stabilizator i proboj plamena u širokom rasponu 7 osiguravaju stabilan rad gorionika bez odvajanja plamena ili proboja u širokom rasponu opterećenja. Stabilizator se sastoji od čeličnih ploča debljine 0,5 mm s razmakom od 1,5 mm. Stabilizatorske ploče su međusobno spojene čeličnim šipkama koje stvaraju zonu obrnutih tokova vrućih produkata izgaranja duž putanje mješavine plina i zraka i kontinuirano zapaljuju mješavinu plina i zraka.

U gorionicima s vatrostalnim mlaznicama, prirodni plin gori i formira plamen slabog svjetla. U tom smislu, prijenos topline zračenjem iz goruće plinske baklje je nedovoljan. Moderni dizajn plinskih gorionika značajno je poboljšao efikasnost plina. Niska svjetlina plinske baklje kompenzira se zračenjem vrućih vatrostalnih materijala pri sagorijevanju plina metodom sagorijevanja bez plamena.

Smjesa plina i zraka u ovim gorionicima priprema se uz blagi višak zraka i ulazi u vruće vatrostalne kanale, gdje se intenzivno zagrijava i sagorijeva. Plamen ne izlazi iz kanala, pa se ovaj proces sagorevanja gasa naziva beplamenim. Ovo ime je uslovno, jer postoji plamen u kanalima.

Smjesa plina i zraka zagrijava se iz vrućih zidova kanala. Na mjestima gdje se kanali šire i u blizini slabo blefiranih tijela stvaraju se zone zadržavanja vrućih produkata sagorijevanja. Takve zone su stabilni izvori stalnog zagrijavanja i paljenja mješavine plina i zraka. Na sl. Slika 5 prikazuje pločasti plamenik bez plamena. Gas koji ulazi u mlaznicu 5 iz gasovoda 7 ubrizgava potrebnu količinu vazduha, koju reguliše regulator primarnog vazduha 6. Dobijena mešavina gasa i vazduha kroz injektor 4 ulazi u distribucionu komoru 3, prolazi kroz bradavice 2 i ulazi u keramički tuneli 1. U ovim tunelima sagoreva mešavina gasa i vazduha. Razvodna komora 3 od keramičkih prizmi 8 toplinski je izolirana slojem dijatomejske zemlje, što smanjuje odvođenje topline iz reakcione zone.

Sagorevanje gasa bez plamena ima sledeće prednosti: potpuno sagorevanje gasa; mogućnost sagorevanja gasa sa malim viškom vazduha; sposobnost postizanja visokih temperatura sagorijevanja; sagorevanje gasa sa visokim termičkim stresom zapremine sagorevanja; prijenos značajne količine topline infracrvenim zracima.

Na osnovu dizajna njihovog vatrogasnog dijela, postojeće izvedbe beplamenih gorionika sa vatrostalnim mlaznicama dijele se na gorionike sa mlaznicama koje imaju kanale nepravilnog geometrijskog oblika; plamenici s mlaznicama s kanalima pravilnog geometrijskog oblika; gorionici kod kojih se plamen stabilizuje na vatrootpornim površinama ložišta.

Rice. 5. Plamenik bez plamena:

1 - tunel; 2 - bradavica; 3 - razvodna komora; 4 - injektor; 5 - mlaznica; 6 - regulator vazduha; 7 - gasovod; 8 - keramičke prizme

Najčešći su gorionici sa mlaznicama pravilnog geometrijskog oblika. Vatrostalne mlaznice takvih gorionika sastoje se od keramičkih pločica dimenzija 65 x 45 x 12 mm. Gorionici bez plamena nazivaju se i infracrveni gorionici.

Sva tijela su izvori toplinskog zračenja koje nastaje uslijed vibracijskog kretanja atoma. Tokom zračenja, toplotna energija supstanci se pretvara u energiju elektromagnetnih talasa, koji se šire od izvora brzinom jednakom brzini svetlosti. Ovi elektromagnetski talasi, šireći se u okolnom prostoru, sudaraju se sa raznim objektima i lako se pretvaraju u toplotnu energiju. Njegova vrijednost ovisi o temperaturi tijela koja zrače. Svaka temperatura odgovara određenom rasponu valnih dužina koje emituje tijelo. U ovom slučaju do prijenosa topline zračenjem dolazi u infracrvenom području spektra, a gorionici koji rade na ovom principu nazivaju se infracrveni gorionici (slika 6).

Kroz mlaznicu 4 (vidi sliku 6, a) gas ulazi u gorionik i ubrizgava sav vazduh neophodan za potpuno sagorevanje gasa. Iz gorionika gasno-vazdušna mešavina ulazi u sabirnu komoru 6 i zatim se usmerava u otvore za požar keramičke pločice 2. Da bi se izbeglo probijanje plamena, prečnik otvora za požar mora biti manji od kritične vrednosti i biti 1,5 mm. . Smjesa plina i zraka koja izlazi iz ložišta pali se pri maloj brzini izlaska kako bi se izbjeglo odvajanje plamena. U budućnosti se može povećati brzina izlaska mješavine plin-vazduh (otvorite slavinu u potpunosti), jer se keramičke pločice zagrijavaju do 1000°C i odaju dio topline mješavini plina i zraka, što dovodi do na povećanje brzine širenja plamena i sprečavanje njegovog odvajanja.

Rice. 6. Infracrveni gorionici:

a - dijagram gorionika: 1 - reflektor; 2 - keramičke pločice; 3 - mikser; 4 - mlaznica; 5 - tijelo; 6 - sabirna komora; b, c i d - gorionici GII-1, GII-8 i PS-1-38, respektivno

Keramičke pločice imaju oko 600 cilindričnih vatrogasnih kanala, što čini oko 40% površine pločica.

Pločice se međusobno spajaju posebnim kitom koji se sastoji od mješavine šamotnog praha i cementa.

Ako infracrveni gorionici rade na plinu srednjeg pritiska, tada se koriste posebne ploče od poroznih materijala otpornih na toplinu. Umjesto cilindričnih kanala, oni imaju uske zakrivljene kanale koji završavaju proširenim komorama za sagorijevanje.

Kada se plin sagorijeva u brojnim kanalima različitih mlaznica, njihove vanjske površine se zagrijavaju na temperaturu od oko 1000 °C. Kao rezultat, površine poprimaju narandžasto-crvenu boju i postaju izvori infracrvenih zraka, koje upijaju različiti predmeti i uzrokuju njihovo zagrijavanje.

Na sl. 6, b... d prikazuje najčešće tipove infracrvenih gorionika. Gorionici GII-1 imaju 21 keramičku pločicu, reflektor i razvodnu kutiju. Koristeći GII plamenike možete grijati prostorije i razne uređaje. Gorionici se koriste i za grijanje otvorenih površina (sportski tereni, kafići, ljetni prostori i sl.).

Gorionik GK-1-38 se uspešno koristi za zagrevanje zidova i maltera u izgradnji, kao i za grejanje ljudi koji rade u zimskim uslovima. Plamenik može raditi na prirodnim i tečnim plinovima.